信號(hào)產(chǎn)生電路精題及答案

1、第九章 信號(hào)產(chǎn)生電路一、判斷下列說法是否正確,用“”或“×”表示判斷結(jié)果。(1在圖T1所示方框圖中,若F =180°,則只有當(dāng)A =±180°時(shí),電路才能產(chǎn)生正弦波振蕩。( 圖T1(2只要電路引入了正反饋,就一定會(huì)產(chǎn)生正弦波振蕩。(× (3凡是振蕩電路中的集成運(yùn)放均工作在線性區(qū)。( × (4非正弦波振蕩電路與正弦波振蕩電路的振蕩條件完全相同。(× (5在圖T8.1所示方框圖中,產(chǎn)生正弦波振蕩的相位條件是F =±A 。(× (6因?yàn)镽C 串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)作為反饋網(wǎng)絡(luò)時(shí)的F =0°,單管共集放大電路的

2、A =0°,滿足正弦波振蕩的相位條件A +F =2n (n 為整數(shù),故合理連接它們可以構(gòu)成正弦波振蕩電路。( (7在RC 橋式正弦波振蕩電路中,若RC 串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)中的電阻均為R ,電容均為C ,則其振蕩頻率f 0=1/RC 。( (8電路只要滿足1=F A ,就一定會(huì)產(chǎn)生正弦波振蕩。( × (9負(fù)反饋放大電路不可能產(chǎn)生自激振蕩。( (10在LC 正弦波振蕩電路中,不用通用型集成運(yùn)放作放大電路的原因是其上限截止頻率太低。( × 解:(1 (2× (3× (4× (5× (6 (7 (8× (9 (10×

3、二、現(xiàn)有電路如下:A.RC橋式正弦波振蕩電路B.LC正弦波振蕩電路C.石英晶體正弦波振蕩電路選擇合適答案填入空內(nèi),只需填入A、B或C。(1制作頻率為20Hz20kHz的音頻信號(hào)發(fā)生電路,應(yīng)選用 A 。(2制作頻率為 2 MHz20MHz的接收機(jī)的本機(jī)振蕩器,應(yīng)選用B 。(3制作頻率非常穩(wěn)定的測(cè)試用信號(hào)源,應(yīng)選用 C 。解:(1(2B (3C三、選擇下面一個(gè)答案填入空內(nèi),只需填入A、B或C。A.容性B.阻性C.感性(1LC并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)在諧振時(shí)呈 B ,在信號(hào)頻率大于諧振頻率時(shí)呈A ,在信號(hào)頻率小于諧振頻率時(shí)呈 C 。(2當(dāng)信號(hào)頻率等于石英晶體的串聯(lián)諧振頻率或并聯(lián)諧振頻率時(shí),石英晶體呈 B ;當(dāng)信號(hào)頻

4、率在石英晶體的串聯(lián)諧振頻率和并聯(lián)諧振頻率之間時(shí),石英晶體呈 C ;其余情況下石英晶體呈 A 。(3當(dāng)信號(hào)頻率f=f0時(shí),RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)呈 B 。解:(1(2B C A (3B四、試將圖T2所示電路合理連線,組成RC橋式正弦波振蕩電路。 解:、與相連,與相連,與相連,與相連。如解圖T2所示。 解圖T2五、已知圖T3(a所示方框圖各點(diǎn)的波形如圖(b所示,填寫各電路的名稱。電路1為正弦波振蕩電路,電路2為同相輸入過零比較器,電路3為反相輸入積分運(yùn)算電路,電路4為同相輸入滯回比較器。 解:,。六、試分別求出圖T4所示各電路的電壓傳輸特性。 圖T4解:圖(a所示電路為同相輸入的過零比較器;圖(b所示電路

5、為同相輸入的滯回比較器,兩個(gè)閾值電壓為±U T=±0.5 U Z。兩個(gè)電路的電壓傳輸特性如解圖T4所示 解圖T4七、判斷圖T5所示各電路是否可能產(chǎn)生正弦波振蕩,簡(jiǎn)述理由。設(shè)圖(b中C 4容量遠(yuǎn)大于其它三個(gè)電容的容量。 圖T5解:圖(a 所示電路有可能產(chǎn)生正弦波振蕩。因?yàn)楣采浞糯箅娐份敵鲭妷汉洼斎腚妷悍聪?A =-180,且圖中三級(jí)移相電路為超前網(wǎng)絡(luò),在信號(hào)頻率為0到無窮大時(shí)相移為+2700,因此存在使相移為+180(F =+180的頻率,即存在滿足正弦波振蕩相位條件的頻率f 0 (此時(shí)A +F =0;且在f =f 0時(shí)有可能滿足起振條件F A>1,故可能產(chǎn)生正弦波振蕩

6、。 圖(b 所示電路有可能產(chǎn)生正弦波振蕩。因?yàn)楣采浞糯箅娐份敵鲭妷汉洼斎腚妷悍聪?A =-180,且圖中三級(jí)移相電路為滯后網(wǎng)絡(luò),在信號(hào)頻率為0到無窮大時(shí)相移為0-270,因此存在使相移為-180 (F =-180的頻率,即存在滿足正弦波振蕩相位條件的頻率f 0(此時(shí)A +F=-360;且在f =f 0時(shí)有可能滿足起振條件F A>1,故可能產(chǎn)生正弦波振蕩。八、 電路如圖T5所示,試問:(1若去掉兩個(gè)電路中的R 2和C 3,則兩個(gè)電路是否可能產(chǎn)生正弦波振蕩?為什么?(2若在兩個(gè)電路中再加一級(jí)RC 電路,則兩個(gè)電路是否可能產(chǎn)生正弦波振蕩?為什么?解:(1不能。因?yàn)閳D(a 所示電路在信號(hào)頻率為0

7、到無窮大時(shí)相移為+180°0°,圖(b 所示電路在信號(hào)頻率為0到無窮大時(shí)相移為0°-180°,在相移為±180°時(shí)反饋量為0,因而不可能產(chǎn)生正弦波振蕩。(2可能。因?yàn)榇嬖谙嘁茷?#177;180°的頻率,滿足正弦波振蕩的相位條件,且電路有可能滿足幅值條件,因此可能產(chǎn)生正弦波振蕩。九、電路如圖T6所示,試求解:(1R W 的下限值;(2振蕩頻率的調(diào)節(jié)范圍。 圖T6解:(1根據(jù)起振條件22'W 'W f >,>R R R R +k 。故R W 的下限值為2k 。(2振蕩頻率的最大值和最小值分別為Hz

8、145( 21kHz 6.1 2121min 01max 0+=C R R f CR f十、 電路如圖T7所示。(1為使電路產(chǎn)生正弦波振蕩,標(biāo)出集成運(yùn)放的“+”和“-”;并說明電 路是哪種正弦波振蕩電路。(2若R 1短路,則電路將產(chǎn)生 什么現(xiàn)象?(3若R 1斷路,則電路將產(chǎn)生什么現(xiàn)象?(4若R F 短路,則電路將產(chǎn)生什么現(xiàn)象?(5若R F 斷路,則電路將產(chǎn)生 圖T7什么現(xiàn)象?解:(1上“-”下“+”(2輸出嚴(yán)重失真,幾乎為方波。(3輸出為零。(4輸出為零。(5輸出嚴(yán)重失真,幾乎為方波。十一、 圖T8所示電路為正交正弦波振蕩電路,它可產(chǎn)生頻率相同的正弦信號(hào)和余弦信號(hào)。已知穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓

9、7;U Z =±6V ,R 1=R 2=R 3=R 4=R 5=R ,C 1=C 2=C 。 圖T8(1試分析電路為什么能夠滿足產(chǎn)生正弦波振蕩的條件;(2求出電路的振蕩頻率;(3畫出o1U 和o2U 的波形圖,要求表示出它們的相位關(guān)系,并分別求出它們的峰值。解:(1在特定頻率下, 由A 2組成的積分運(yùn)算電路的輸出電壓o2U 超前輸入電壓o1U 90o ,而由A 1組成的電路的輸出電壓o1U 滯后輸入電壓o2U 90o ,因而o1U 和o2U 互為依存條件,即存在f 0滿足相位條件。在參數(shù)選擇合適時(shí)也滿足幅值條件,故電路在兩個(gè)集成運(yùn)放的輸出同時(shí)產(chǎn)生正弦和余弦信號(hào)。(2解方程組:-=-=

10、-+-+=251o o211P 31o 1P 41o 1P 1o 2111N 1P j j C R U U C U R U U R U U U R R R U U 可得正實(shí)根,求出RC f 210=。(3輸出電壓u 2最大值U O 2ma x =U Z =6V對(duì)方程組中的第三式取模,并將RC f 2 2200=代入可得o2o12U U =,故V 5.82m a x o2max 1o =U U 。 若u O 1為正弦波,則u O 2為余弦波,如解圖8.10所示。 解圖T8十二、 試分別指出圖T9所示兩電路中的選頻網(wǎng)絡(luò)、正反饋網(wǎng)絡(luò)和負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò),并說明電路是否滿足正弦波振蕩的相位條件。 圖T9解:在

11、圖(a 所示電路中,選頻網(wǎng)絡(luò):C 和L ;正反饋網(wǎng)絡(luò):R 3、C 2和R W ;負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò):C 和L 。電路滿足正弦波振蕩的相位條件。 在圖(b 所示電路中,選頻網(wǎng)絡(luò):C 2和L ;正反饋網(wǎng)絡(luò):C 2和L ;負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò):R 8 。電路滿足正弦波振蕩的相位條件。十三、 試分別求解圖T10所示各電路的電壓傳輸特性。 圖T10解:圖(a 所示電路為單限比較器,u O =±U Z =±8V ,U T =-3V ,其電壓傳輸特性如解圖他T10(a 所示。圖(b 所示電路為過零比較器,U O L =-U D =-0.2V ,U O L =+U Z =+6V ,U T =0V 。其電壓傳

12、輸特性如解圖T10(b 所示。圖(c 所示電路為反相輸入的滯回比較器,u O =±U Z =±6V 。令I(lǐng) N REF 212O 211P u u U R R R u R R R u =+= 求出閾值電壓 U T 1=0 V U T 2=4 V其電壓傳輸特性如解圖T10(c 所示。圖(d 所示電路為同相輸入的滯回比較器,u O =±U Z =±6V 。令V 3N O1211I 212P =+=u u R R R u R R R u 得出閾值電壓 V 5.7V5.1T2T1=U U其電壓傳輸特性如解圖T10(d 所示。圖(e 所示電路為窗口比較器,u O

13、=±U Z =±5V ,±U T =±3V ,其電壓傳輸特性如解圖PT10(e 所示。 解圖T10十四、已知三個(gè)電壓比較器的電壓傳輸特性分別如圖T11(a、(b、(c所示,它們的輸入電壓波形均如圖(d所示,試畫出u O1、u O2和u O3的波形。 圖T11解:根據(jù)三個(gè)電壓比較器的電壓傳輸特性畫出在輸入電壓作用下它們的輸出電壓波形,如解圖T11所示。 解圖T11十五、 設(shè)計(jì)三個(gè)電壓比較器,它們的電壓傳輸特性分別如圖T12(a 、(b 、(c 所示。要求合理選擇電路中各電阻的阻值,限定最大值為50k 。解:具有圖T12(a 所示電壓傳輸特性的電壓比較器為同

14、相輸入的單限比較器。輸出電壓u O =±U Z =±6V ,閾值電壓U T =2V ,電路如解圖P8.18(a 所示。具有圖T12(b 所示電壓傳輸特性的電壓比較器為反相輸入的滯回比較器。輸出電壓u O =±U Z =±6V ;閾值電壓U T 1=0V ,U T 2=2V ,說明電路輸入有U R E F 作用,根據(jù)I N REF 212O 211P u u U R R R u R R R u =+= 列方程,令R 2=50 k ,可解出R 1=10 k ,U R E F =1.2V 。電路如解圖P8.18(b 所示。具有圖T12(c所示電壓傳輸特性的電壓

15、比較器為窗口單限比較器。輸出電壓U O L=0V,U O H=6V,閾值電壓U T1=0V,U T1=2V。電路如解圖T12 (c所示。 解圖T12十六、電路如圖T13所示,已知集成運(yùn)放的最大輸出電壓幅值為±12V, U I的數(shù)值在u O1的峰峰值之間。(1求解u O3的占空比與U I的關(guān)系式;(2設(shè)U I=2.5V,畫出u O1、u O2和u O3的波形。 圖T13解:在圖T13所示電路中,A1和A2組成矩形波-三角波發(fā)生電路.(1在A2組成的滯回比較器中,令0 O1323O2322P =+=u R R R u R R R u + 求出閾值電壓 V 6 OM 32T ±=

16、±=±U R R U 在A 1組成的積分運(yùn)算電路中,運(yùn)算關(guān)系式為(11O 12O2O t u t t u RCu +-= 在二分之一振蕩周期內(nèi),積分起始值u O 1(t 1=-U T =-6V ,終了值u O 1(t 1=-U T =6V ,u O 2=-U O M =-12V ,代入上式6212(10101675-=-T 求出振蕩周期 T =20mS求解脈沖寬度T 1:60062(1I 1T 1OM I u T U T U RC U +=-= 求解占空比: 126I 1U T T += (2u O 1、 u O 2和 u O 3的波形如解圖T13所示。 解圖T13十七、 試將正弦波電壓轉(zhuǎn)換為二倍頻鋸齒波電壓,要求畫出原理框圖來,并定性畫出各部分輸出電壓的波形。解:原理框圖和各部分輸出電壓的波形如解圖T14 所示。 解圖T14十八、 試分析圖T15所示各電路輸出電壓與輸入電壓的函數(shù)關(guān)系。 圖T15解:圖示兩個(gè)電路均為絕對(duì)值運(yùn)算電路。運(yùn)算關(guān)系式分別為 (ba (I 1L O I O u R R u u u =十九、電路如圖T16所示。(1定性畫出u O 1和 u O 的波形;（ 2） 估 算 振 蕩 頻 率 與 u